BALANCE HIDRICO
BALANCE HÍDRICO
Objeto
HUMEDAD DEL SUELO
Muy relacionada con la dinámica de las aguas superficiales, con el comportamiento de la atmósfera a niveles bajos, con la regulación de los ecosistemas y con todo lo referente al sector agrícola (programación de riegos, labores, selección de variedades, etc).
Gran desarrollo: La posibilidad de utilizar campos en rejilla de diferentes parámetros en tiempo cuasi-real e información fisiográfica.
Area de Climatología y Aplicaciones Operativas: se ha buscado disponer de un Balance Hídrico que estime lo mejor posible la humedad del suelo, pero que permita realizar estudios climatológicos con datos diarios y largos periodos de tiempo.
Factores relacionados
Productos:
Conocer la evolución de las precipitaciones en tiempo cuasi-real y
comparar las precipitaciones acumuladas en diferentes intervalos
de tiempo con los valores normales.
Disponer de valores diarios y acumulados de la Evapotranspiración
de Referencia de Penman-Monteith.
Estimar la humedad del suelo con un modelo que proporcione una
buena aproximación, pero que permita a su vez realizar estudios
climáticos consistentes.
Tratamiento de la precipitación diaria:
Se toman los valores de precipitación acumulada diaria de aproximadamente 800 estaciones. Se realiza una depuración y mediante métodos
geoestadísticos (krigeado) se obtiene un valor para cada grid.
En general, los productos estarán disponibles a partir del día siguiente o dos dias más tarde si coincide con día festivo.
Acumulados de precipitación
Son acumulados en diferentes periodos. La rejilla de precipitación diaria se actualiza pasados dos meses cuando ya se dispone de la información de unas 3000 estaciones, lo que mejora su calidad.
Precipitación y valores normales
Se obtiene para cada periodo elegido el mapa de porcentaje de precipitación sobre el valor normal. Se calculan anomalías puntuales para cada
estación y posteriormente mediante interpolación, se obtiene un valor para cada punto de rejilla.
Precipitación diaria:
Estaciones pluviométricas utilizadas en la confección del mapa de
Determinación ETo Penman-Monteith:
Evapotranspiración de una
superficie de referencia, que ocurre sin restricciones de agua.
Cálculo diario de ETo según FAO Datos meteorológicos diarios
utilizados
Temperatura media (valor medio
4 pasadas HIRLAM)
Humedad relativa media
(HIRLAM)
Velocidad media diaria del viento
a 10 m de altura (HIRLAM)
Nº de horas de sol (estaciones
sinópticas)
Presión media al nivel de
referencia de la estación (HIRLAM)
El cálculo de ETo se compone:
Término de radiación Termino de advección o
aerodinámico
“Un cultivo hipotético de
referencia con una altura
asumida de 0,12 m, una
resistencia superficial fija de
70 m/s y un albedo de 0,23,
con adecuado aporte de
agua”
(Estudio FAO 56 Riego y Drenaje. pág 23)
Disponibilidad de información de ETo:
Península y Baleares: ETo diaria en mm, desde 1996. Se han
utilizado los datos procedentes de los análisis del modelo numérico
HIRLAM con diferentes resoluciones y se ha obtenido el valor de
Eto para una malla de 5kmx5km.
Ecuación general del balance de agua en el suelo:
R
i= R
i-1+ (P
i– Es
i) +I
i-ET
ci– D
iDonde:
Ri Reserva de agua disponible en el suelo en el día actual (hoy) Ri-1 Reserva de agua disponible en el suelo en el día anterior (ayer) Pi Precipitación
Ii Cantidad de agua aportada por el riego Esi Escorrentía superficial
ETci Evapotranspiración del cultivo
Di Drenaje fuera de la zona radicular (negativo si es ascenso capilar) (Pi-Esi) Precipitación efectiva o fracción de la precipitación total que es
Hipótesis que se consideran:
No existen aportes por riego.
La cantidad de precipitación que se pierde por escorrentía superficial y que no llega a entrar en el suelo se considera nula. En general esto podría ocurrir en suelos bien drenados, sin pendiente y con pastos.
La evapotranspiración que puede llegar a tener la vegetación es la evapotranspiración de referencia (Eto) de Penman-Monteith.
No hay aportes por ascenso capilar, lo que supone una capa freática a suficiente profundidad.
Balance Hídrico directo Balance Hídrico exponencial
Formulación del
Humedad del suelo:
La capacidad máxima de retención de humedad de un suelo como agua disponible total para las plantas (A.D.T), se calcula en función de las
características del suelo y de la vegetación .
Rmáx= (Cc- Pm). hr
hr: profundidad media de las raíces en cada celdilla.
En AEMET se ha realizado una estimación de “Rmáx” para cada punto de rejilla, como máximo de ADT, utilizando información georreferenciada de :
Tipo de vegetación para estimar profundidad de las raíces (Corine 2006) Tipo de suelo (Clasificación clasificación Soil Taxonomy)
Tipo de textura
Aunque se haya estimado un valor de Rmáx (ADT ó Rmáx) para cada punto de rejilla, se ha creído también conveniente calcular la humedad del suelo como resultado de un Balance Hídrico para diferentes valores de ADT (ADT de 25mm, 50mm, 75mm, 100mm, 150mm y 200mm). En un punto de rejilla de malla 5kmx5km pueden darse diferentes tipos de
vegetación y suelos. El valor de ADT a considerar para una determinada parcela puede ser diferente a la calculada como valor medio.
Diariamente, una vez realizados los cálculos del Balance hídrico, se obtienen tanto mapas del valor del contenido en mm de la reserva del
suelo para diferentes valores de ADT,como para el valor máximo estimado. También se calculan los porcentajes que representan dichas cantidades de agua respecto al valor de ADT considerado.
El cálculo para una capacidad de ADT igual a 25 mm, representa la humedad del suelo en una capa superficial que en un suelo medio de
Productos disponibles: Boletín decenal
Mapas
Precipitación acumulada (mm) desde el 1 de septiembre
Porcentaje de la precipitación
acumulada desde el 1 de septiembre sobre la normal (Periodo1971-2000)
ETo Acumulada (mm) desde el 1 de septiembre.
ETo Acumulada (mm) en la decena.
% Humedad del suelo sobre capacidad ADT 25 mm (Capa superficial)
% Humedad del suelo como AD respecto de ADT máx (Capa total).
Variación decenal del % Humedad del suelo del mapa 7.
Precipitación mensual
(o Temperatura media (ºC) en la decena).
TABLA con datos de estaciones principales de AEMET
Indicativo climatológico
Nombre de estación
P.D. (Cantidades de precip. en mm acumuladas durante la última
decena).
P.A. (Cantidades de precipitación en mm acumuladas desde el 1 de
sept. hasta la fecha).
% P.A. (Porcentaje de precip. acumulada desde el 1 de sept. hasta la
fecha sobre los correspondientes valores normales referidos al periodo 1971-2000).
% SAT. ( Porcentajes que representan las cantidades de reserva de
A.D. de humedad del suelo en la fecha de referencia, sobre el A.D.T. máx. en el píxel donde se localiza cada estación).
Porcentaje del Acumulado 1 oct. diaria
Porcentaje del Acumulado 1 sept. diaria Última semana semanal 1 mes mensual PORCENTAJE DE LA PRECIPITACIÓN SOBRE EL VALOR NORMAL
Acumulado desde 1 oct. diaria
Acumulado desde 1 sept. diaria 1 mes mensual 10 días decenal Última semana semanal 1dia diaria PRECIPITACIÓN Periodo acumulado Elaboraci ón VARIABLE
Valor medio en ese día diaria
PORCENTAJE DE LA HUMEDAD DEL SUELO
Capa superficial con ADT=25 mm
Valor medio en ese día diaria
PORCENTAJE DE LA HUMEDAD DEL SUELO
Capa Total con ADT máxima
Valor medio en ese día. Variable que depende del valor del día anterior diaria
HUMEDAD DEL
SUELO-Capa superficial con ADT = 25mm
Valor medio en ese día. Variable que depende del valor del día anterior. diaria
HUMEDAD DEL
SUELO-Capa Total con ADT máxima.
Periodo acumulado Elaboración
VARIABLE
Acumulado desde 1 sept. diaria 1 mes mensual 1 día diaria EVAPOTRANSPIRA-CIÓN REAL
(según hipótesis inicio)
Acumulado desde 1 sept. diaria 1 mes mensual 10 días decenal Ultima semana semanal 1 día diaria EVAPOTRANSPIRA-CIÓN DE REFERENCIA Periodo acumulado Elaboración VARIABLE Web AEMET:
Precipitación y Eto, acumulado semanal %Humedad para ADT25mm y ADTmáx Boletín decenal del Balance Hídrico
